1500m3高炉限产封炉及高效开炉达产实践

武钢炼铁厂5号高炉实习目的毕业实习是我们专业重要的教学环节，是专业课教学的一个组成部分。

通过在实习厂主要岗位的生产劳动、现场参观、现场教学和讨论，培养和锻炼我们在生产现场独立工作的能力，分析问题的方法和解决问题的能力，理论联系实际的能力及科学的思维方法。

在牢固掌握专业理论知识的基础上，我们深入到武汉钢铁集团炼铁厂5号高炉，详细了解炼铁工艺流程及其主要设备，收集毕业设计所需的参数等相关资料。

在学习工程技术人员和工人师傅在长期实践中积累的丰富知识和经验的同时，我们还要学习他们勤奋工作的精神和实事求是的工作作风，学习他们的生产实际知识和为“四化”勤奋工作的精神，增强热爱专业，热爱劳动的思想。

为毕业设计的顺利进行以及以后踏上工作岗位奠定坚实的基础。

实习时间共两周，即20xx年x月x日—20xx年x月xx日实习地点武钢炼铁厂5号高炉1 武钢炼铁厂简介武钢股份公司炼铁总厂于2008年6月成立,包括烧结分厂、炼铁分厂，是武钢生产烧结矿和制钢生铁、铸造生铁的首道工序厂，具有精良的生产装备和先进的技术优势，主要经济技术指标在国内外同行业中处于领先地位。

炼铁分厂（原炼铁厂）于1957年破土动工，1958年建成投产。

经过50年的建设、改造和发展，已拥有8座现代化大型高炉，其中3200 m3的有3座，3800m3的有1座（暂未投产），年生产能力超过15 00万吨，是我国生铁的主要生产基地之一。

炼铁分厂坚持走引进、消化与自主开发之路，无料钟炉顶、软水密闭循环、环保型INBA炉渣处理系统、薄炉衬铜冷却壁、高炉专家系统等一大批当代先进的炼铁工艺广泛应用于高炉生产之中，高炉利用系数进入国际一流、国内领先水平。

武钢炼铁厂5号高炉是武钢自行投资建成的一座集国内外十余种先进技术于一身的特大型现代化高炉，于1991年10 月19日点火投产。

高炉有效容积3200 m3，共有32个风口，皮带上料，环形出铁场，设有4个出铁口，对称的两个铁口出铁，另两个检修备用，日产生铁7000t以上。

2000m3⾼炉开炉⽅案2000m3⾼炉开炉⽅案根据⾼炉⼯程进度和公司安排，定于#年#⽉#⽇点⽕开炉，为实现安全顺利开炉和迅速达产，特制定开炉⽅案如下：⼀、成⽴开炉领导⼩组开炉前的准备⼯作⼆、开炉前的准备⼯作1、对上料系统、炉顶设备、送风系统、煤⽓系统、煤粉喷吹系统和炉前设备等进⾏全⾯、认真的检查，并进⾏12⼩时以上的联动试车，运转正常，确保⽆误后⽅可开炉。

2、蒸汽和通重⼒除尘器氮⽓管路试汽（⽓），炉前⽤压缩空⽓、氧⽓和烘烤⽤途的焦炉煤⽓管道正常要求管路畅通⽆泄漏，汽（⽓）压＞0.4MPa。

3、⾼炉各种计算机监控系统、仪表、仪器安装校对完毕，运转正常。

4、上料电⼦秤安装校对完毕，准确可靠。

5、制作临时炭包，铺好并烤⼲所有渣铁沟。

6、准备好备⽤的风⼝⼩套、吹管各⼀套（风⼝∮120mm×450mm 20个，∮110mm×450mm 8个），风⼝⼆套6个。

备件科准备，7#⾼炉领取。

提前烧好热风炉，要求风温⼤于900℃，为⾼炉点⽕做好准备。

7、准备烧铁⼝氧⽓40瓶，氧⽓管1000kg，氧⽓瓶周转使⽤，氧⽓带和卡⼦2套，同时联系管道氧⽓正常供⽓。

8、准备好⽑渣罐（⼤罐）4个和铁罐6个第⼀次铁使⽤。

准备加长钻杆20根。

9、准备好开炉需要的⽆⽔炮泥和有⽔泡泥，⾼炉提供⽤量和规格。

10、准备⽊柴350m3，∮200~300mm，L=500~800mm左右，不能使⽤带油的腐烂⽊柴。

开炉前3天供应科负责送到炉台。

11、准备好开炉料，料仓上料前认真检查每个料仓，把杂物彻底清理⼲净。

（1）烧结矿⽤400m2直过料，保证所有烧结矿仓满仓（装料前24⼩时以内⼊仓，不能提前）（2）使⽤5#、6#焦炉⽣产的焦炭，提前1～2天⼊仓装满。

（3）硅⽯满仓，灰⽯ 100t，萤⽯80t。

（灰⽯不能多上，另上临时通知）开炉料要有分析并报给技术科。

12、风⼝⾯积确定开炉⽤20个∮120×450mm和8个∮110×450mm的风⼝，前期⽤西铁⼝出铁，均匀堵8个风⼝（3＃、6＃、10＃、13＃、15＃、19＃、23＃、27＃），开20个风⼝送风。

内蒙古科技大学毕业设计说明书.内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：包头地区原料条件下1500m3高炉本体设计学生姓名：学号：专业：冶金工程班级：冶金09-1指导教师：摘要高炉炼铁是获得生铁的主要手段，高炉是炼铁的主要设备，高炉本体设计是炼铁厂设计的基础。

本着优质、高产、低耗和对环境污染小的方针，长寿与高效是高炉设计与生产所追求的目标。

本设计说明书进行的详细的设计及计算，同时结合国内外一些大型高炉的先进生产操作经验及相关的数据。

力求设计的高炉做到高度机械化、自动化和大型化。

以期达到最佳的生产效益。

本设计为1500m3高炉本体设计，所设计的炼铁高炉采用的高径比为2.78，高炉的有效利用系数为2.3t/(m3٠d)。

车间采用岛式布置，出铁场采用圆形出铁场。

其炉底和炉缸采用的先进的“陶瓷杯”技术来砌筑，从而达到了隔热保温、减少热损、保护炭砖的目的。

炉腹部位用耐火度较高的铝碳转，炉腰和炉身下部用抗渣和防震较好的碳化硅砖，而炉身上部和炉喉用抗刷和抗侵蚀较好的高铝砖。

高炉冷却方法采用了炉壳喷水冷却，和板壁结合的方式达到冷却效果，其中板壁结合中用到的冷却壁有光面冷却壁、第三代和第四代冷却壁。

合适的钢结构和高炉基础设计保证了高炉的正常冶炼。

关键词高炉；炉衬；冷却系统；钢结构AbstractBlast furnace iron making is the main means for pig iron, the main equipment of iron making is blast furnace, blast furnace design of ontology is the foundation of the iron mill design. In line with high quality, high yield, low consumption and pollution to the environment policy of small, long life and high efficiency is the goal of the design and production of the blast furnace. This design manual for detailed design and calculation, at the same time, combined with some large blast furnace at home and abroad advanced production operation experience and related data. Strive to design blast furnace of high mechanization, automation and large. In order to achieve the best production efficiency.This design for 1500 m3 blast furnace body design, The design of the blast furnace high aspect ratio of 2.78,the effective utilization of blast furnace coefficient of 2.3t/(m3٠d).Workshop uses the island type layout cast house using circular cast house Blast furnace bottom and hearth uses advanced technology to building "ceramic cup", so as to achieve the heat insulation heat preservation, reduce heat loss and protect the carbon brick. Furnace belly with high refractoriness of aluminum carbon, bosh and furnace body with good slag resistance and shock-proof carborundum brick, The furnace body and brush with resistance and erosion resistance furnace throat good high alumina brick.Blast furnace cooling method USES a furnace shell water spray cooling, cooling effect and partition way, combined with the wooden partition used in cooling stave cooling wall has smooth surface, the third and fourth generation of cooling stave.Appropriate steel structure and foundation design guarantees the normal of the blast furnace smelting blast furnace.Key word: blast furnace body;the lining;of blast furnace cooling system;steel structure目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章文献综述 (1)1.1高炉炉型概述 (1)1.1.1高炉炉型的发展 (1)1.1.2高炉炉龄及其影响因素 (2)1.2高炉炉衬的发展 (2)1.2.1高炉各部分耐火材料的选择 (2)1.2.2我国最新对耐火材料的选择 (4)1.3高炉的冷却设备 (4)1.3.1高炉冷却的必要性 (4)1.3.2高炉冷却的目的 (5)1.3.3高炉冷却的方式 (5)1.3.4高炉各个冷却方式的发展以及优缺点 (6)1.4高炉钢结构以及高炉基础的概述 (10)1.4.1高炉的钢结构以及影响因素 (10)1.4.2我国高炉钢结构设计的基本现状 (11)1.4.3我国在高炉钢结构设计上的差距 (12)1.4.4高炉基础的概述 (13)1.5高炉设计方案 (15)第二章炼铁工艺计算 (17)2.1原料成分及参数选择 (17)2.1.1原料成分 (17)2.1.2参数选择 (18)2.2原料成分的整理计算 (19)2.2.1矿石成分补齐计算 (19)2.2.2矿石成分的平衡计算 (20)2.2.3燃料成分的整理计算 (22)2.3配料计算 (23)2.3.1吨铁矿石用量 (23)2.3.2生铁成分计算 (23)2.3.3熔剂用量计算 (24)2.3.4炉料及炉渣成分计算 (24)2.4物料平衡计算 (25)2.5热平衡计算 (29)2.5.1热收入 (29)2.5.2热支出 (30)2.6高温区热平衡计算 (34)2.6.1高温区热收入 (34)2.6.2高温区热支出 (34)2.7炼铁焦比的计算 (36)第三章高炉炉型设计 (38)3.1炉型的计算 (38)3.1.1铁口 (38)3.1.2渣口 (39)3.1.3风口 (39)3.1.4日产铁量的计算 (40)3.1.5炉缸尺寸计算 (40)3.1.6死铁层厚度 (41)3.1.7炉腰直径、炉腹角、炉腹高度的计算 (41)3.1.8炉喉直径、炉喉高度、炉身高度、炉腰高度 (41)3.2炉容的校核 (42)3.3出铁场布置 (42)第四章高炉炉衬设计 (44)4.1各部位砖衬的选择 (44)4.1.1炉底、炉缸部位的选择 (44)4.1.2炉腹部位的选择 (44)4.1.3炉身中下部及炉腰部位的选择 (44)4.1.4炉身上部及炉喉部位的选择 (45)4.2各部位砖量计算 (45)4.2.1炉底、炉缸的砌筑 (46)4.2.2炉腹的砌筑 (46)4.2.3炉腰的砌筑 (47)4.2.4炉身部位的砌筑 (48)第五章高炉冷却系统设计 (52)5.1高炉冷却设备 (52)5.1.1高炉冷却目的及方法 (52)5.1.2冷却设备 (52)5.2冷却器的工作机制 (53)5.3合理的冷却结构 (54)5.4高炉冷却系统的维护 (57)第六章高炉钢结构及基础 (60)6.1高炉钢结构 (60)6.1.1高炉本体钢结构 (60)6.1.2炉壳 (61)6.1.3炉体平台 (61)6.1.4炉体框架 (61)6.1.5热风围管 (62)6.2高炉基础 (62)参考文献 (63)致谢 (65)第一章文献综述1.1高炉炉型概述1.1.1高炉炉型的发展高炉是一种竖炉型的冶炼炉，它由炉体内耐火材料砌成的工作空间、炉体设备、炉体冷却设备、炉体钢结构等组成。

第２４卷第５期２００５年１０月髂钦ＩＲＯＮＭＡＫＩＮＧＶ０１．２４，Ｎｏ．５０ｃｔｏｂｅｒ２００５高炉铁口操作与维护孟巍郑文玉刘明祥于君成（北台钢铁集团有限责任公司）（新疆八一钢铁集团有限责任公司）（承德钢铁集团有限公司）（三峡工业设计研究院）摘要对高炉铁口操作和维护中的若干问题进行分析。

认为提高铁口深度合格率是高炉铁口操作与维护的关键，一要控制好铁口的角度、深度、直线度、口径准确度、正点率、出铁均匀率；二要选择合理的开口机、泥炮、钻头和钻杆；三要确保炮泥质量。

关键词高炉铁口铁口深度合格率开口机１概述高炉铁口区域是炉缸内最薄弱环节之一，科学合理地维护好铁口是炉前操作的重要工作。

近年来，随着我国高炉大型化、现代化进程加快，冶炼强度的提高，给炉前操作提出了许多新要求。

笔者认为，高炉铁口的操作与维护，首先，要完成好７项炉前操作指标——即铁口深度，角度，直线度，孔道均匀度，出铁正点率，放净渣、铁，出铁均匀率；其次，要使用结构先进的泥炮和开口机，并能科学合理地操作，匹配合理的钻头钻杆，定期更换修补泥套；第三，确保炮泥质量。

只要满足上述要求，高炉铁口的操作与维护就能提高到一个新水平，这对降低铁口维护量，提高炉前工作效率，降低生产成本以及延长炉底炉缸寿命都是十分有利的。

２提高铁口深度合格率炉前７项操作指标中，最重要的是铁口深度合格率。

铁口深度合格率是铁口深度合格次数与实际出铁次数之比。

影响铁口深度合格率的原因很多，客观分析主要有以下几个方面。

２．１铁口深度合理的铁口深度是出净渣、铁的有效保障。

铁口深度是指铁口至泥包外壳的实际厚度。

要保证有效铁口深度要做好以下几点：①要稳定铁口角度；②有渣口的高炉要放净上渣；③要保证铁口（孔道）直线度；④要稳定打泥时间，保证打泥量，防止漏泥跑泥；⑤提高炮泥质量；⑥选择结构合理的泥炮、开口机；⑦要提高炉前工操作维护水平；⑧科学合理地配置钻头钻杆。

合理的铁口深度一般是炉缸原内衬加炉壳厚度的１．２～１．５倍。

安徽冶金科技职业学院学报Journal of Anhui Vocational College of Metallurgy and Technology第30卷第4期2020年10月Vol.30.No.4Oct. 2020安徽长江钢铁1080 m 3高炉开炉快速达产实践赵金龙,朱晨睿(安徽长江钢铁股份有限公司 安徽马鞍山243000)扌商 要：长钢1号高炉(1080 n?)因炉缸侵蚀,2019年2月20日停炉中修，同年5月8日开炉，5月11日产量达到3450 t/d ,高炉炉况稳定顺行,送风参数稳定在风量2920 m 3/min ,风压340 Kpa ,为之后的强化冶炼打下了良好的基础。

关键词 :高炉；开炉;喷煤;达产中图分类号:TF543 文献标识码:B 文章编号:1672-9994 (2020) 02-0023-03长江钢铁1号高炉自2014年11月起，到2019年2月20日，完成第二代炉龄生产任务，按计划停 炉，中修。

此次中修，重点项目包括高炉本体炉壳、冷却壁及耐材更新,炉底及高炉本体冷却由工业水 改软水，以及环境除尘设备能力扩大改造。

2019 年5月8日，1号高炉点火开炉，整个开炉过程安全顺利，之后高炉运行稳定。

开炉后第3天起，高炉日产量达到3450 t/d 水平。

1开炉准备阶段1.1高炉本体及煤气管道气密实验为了检验1号高炉中修新安装的管道、设备焊缝、阀门法兰密封等是否满足高压生产的要求, 必须在高炉投产前进行气密耐压实验，并对发现的漏点进行标注,汇总后进行处理。

1.2高炉烘炉高炉投产前，需对高炉本体内部进行烘炉处理，以此来达到消除高炉耐火材料内水分,提高砌 体整体强度的，避免设备在生产后因剧烈热膨胀而 造成损坏。

本次烘炉以2个风口小套前端500 mm 处埋入的热电偶为参考温度，此次中修热风炉处于保温状态,烘炉方案便采用了热风炉鼓风烘炉。

烘炉曲线进行见图1,以热风温度为基准，用 风量调节,控制炉顶温度＞350 V ，若大于350 °C ,则取关小炉顶放散阀开度、减小风量等措施进行 控制。

【最新】高炉炉前学习总结高炉炉前学习总结炉前岗位学习总结齐万兵为提高自身的专业操作技能,促使在以后的工作中进一步更新观念,思路清晰,工段安排我们去与高炉相关的岗位学习,现我将第一阶段在炉前岗位的学习总结如下:一.炉前设备方面1.炉前开口机为进口全液压开口机,左式一台,右式二台,钻头直径:45～80mm,钻杆直径:38mm,行程长度:4500mm,开口深度:3500mm,钻孔角度:8～120,操作压力:20Mpa.7#炉目前处于炉役后期的生产中,钻孔角度已达120,,同时为了更好地维护好铁口状态,现在要求炉前钻头直径一般选用50mm,钻头在铁口孔道内的冲击不能超过90s,以防损坏泥包.前不久从喷煤系统引一条压缩空气管,确保了开口时压宿空气压力稳定在0.5～0.7Mpa之间.2.我们7#炉液压炮采用的是西冶制造的YP3080-F3型矮身全液压泥炮.其主要技术特性如下表:打泥装置工作参数泥炮名义容积泥炮有效容积泥缸直径打泥油缸直径活塞行程完成行程时间炮口内径打泥缸工作压力打泥活塞压力最大打泥速度吐泥速度性能0.25m30.21m3500mm400mm1270mm53s150mm25Mpa16Mpa24mm/s266mm/s回转机构工作参数回转范围角度回转角度余量工作角度压紧力回转半径回转时间回转油缸工作压力回转油缸行程回转油缸直径回转油缸活塞杆直径性能150°5°131°276KN3000mm15-20s25Mpa736mm250mm180mm翻开铁口后,必须对泥炮试运转,堵口时对转〔压〕炮.打泥压力进行观察〔打泥空打压力应小于4.0Mpa,转〔压〕炮保压要求10min掉压小于1.0Mpa〕.堵口打泥量一直都是按格数来定,但各班因装泥量不同,其起点标尺不一样,相对读数误差较大.有时0.5格的误差,就会操成铁口偏浅或偏深.最好加装编码器,精确打泥量,以利于维护铁口状态.3.三个铁口设两个液压站,其中1#.3#共用1#液压站;电机110kW,共4台,两用两备;主泵流量:250L/min,系统压力:25Mpa,油箱容积:2500L;2#液压站110kW电机2台,一用一备,其油箱容积为1500L,其他参数与1#液压站根本相同.站内均设有温度.烟雾报警,采用半自动灭火.4.炉前摆动流嘴驱动方式为电动,正常生产时工作倾角为±10°,最大倾角为±18°,停电时,摆动流嘴的操作可采用机械手动,出完铁必须把摆动流嘴摆到有平安包的火车线.二.炉前操作方面炉前操作的主要任务就是维护好铁口状态和设备,及时出净渣铁.以前炉前重出频率较高,出铁时间短,已成为一种习以为常的现象,结果是铁口时有偏浅,加剧了炉缸砖衬的侵蚀,造成炉缸侧壁温度升高,影响高炉生产和长寿.现在通过比照操作日志,不难发现9月份之后,炉前操作得到了极大的改善.归纳起来主要是出铁前必须烤干铁口,严禁潮铁口出铁;假设理论铁出到可适当的间隔再出铁;铁口深度要保证在3200～3400mm,尽量防止烧氧和漏铁.同时进一步提高开口工的操作技能,提高开口成功率,减少对铁口的机械冲击和人为漏铁.堵口时一定要清理干净铁口以及大沟周围的渣铁,以防跑泥和铁口堵不上.加强铁前.铁后点检:出铁前要确保泥套平整,不突出;出铁过程中,泥套下方结渣铁要及时清理,必要时堵口前吹泥套.退炮时间要根据铁口深度.炉况以及铁口是否来风堵口等因素综合判断.炉内大幅减风或操业做出调整影响渣铁流动性时,要及时通知炉前以做好应对措施.炉前四个班在堵口打泥量上交班要精确,防止铁口深或浅的波动.炉前除了维护好铁口状态,出好渣铁的主要任务外,还有一些比方:换.堵风口,放残铁和异常情况下的操作:铁水跑大流,渣铁口烧穿等特殊作业.这些作业都有详细的操作指导,但在实际生产中,毕竟不是很多,最好利用每个中班的平安会议上按一周一案例学习开展.进一步提高在实际操作中的能力.扩展阅读:2500m3高炉炉壳安装总结高炉炉壳安装总结程彪〔中国十七冶机电安装公司〕__年7月26日目录一.工程概况二.施工顺序三.高炉炉壳组装四.高炉炉壳安装五.高炉炉壳焊接六.经验.教训高炉炉壳安装总结一.工程概况马钢2500m3高炉是全国大型高炉之一,它具有世界先进水平的现代化大型高炉性能,炉体容积2500m3.高炉炉体由炉壳.冷却设备.框架.炉喉钢砖等局部组成,高炉年生产能力为175万吨.这座高炉是自立式高炉,它由炉缸.炉腰.炉喉等组成,炉壳为下大.中粗的变截面圆台体形,置于 6.07m的混凝土根底上,炉壳顶标高44.900m,最大直径Φ14.380m,总高度38.830m,最大厚度为70mm,高炉炉壳有3个缺口,30个风口,炉壳分成17带,其中2~4,15~17带由江南制作,其余各带由金结公司制作,每带分4~6片运送到现场.马钢2500m3高炉同以往马钢高炉相比具有:重.大.新.难四大特点:重:由金结公司及江南造船厂制造的炉壳每带分4~6片运送到现场,每片重量都达十吨以上,最重一带达90t.大:高炉炉壳直径大,炉壳最大直径为Φ14.38m.新:本座高炉炉壳设计综合国内新建大型高炉的优点,〔1〕采用软水闭路循环冷却,炉底放置63根Φ76×8mm冷却水管,同时为增加炉壳的气密性,设置底封板.〔2〕炉壳采用国内新研制的BB502新钢种.〔3〕采用工厂开设冷却壁孔的新工艺,整个炉壳共有6255个孔.马钢2500m3高炉炉壳示意图难:高炉炉壳板厚为34~70mm之间,同时采用BB502钢种以及冷却壁先开孔工艺,这对于我们安装.焊接增加了很大难度,同时,这样大型的高炉我们首次施工,毫无经验.二.施工顺序马钢2500m3高炉系统安装时,北面热风炉系统已经施工到十二带,东面出铁场厂房已形成,南面根据总体施工规划为100t塔吊行走轨道.因此,高炉系统只剩下南面狭窄地段〔60×30m〕,根据现场实际状况,我们在南面铺设了20×30m2平台,平台上同时进行二带炉壳组对,同时根据100t塔吊的起吊能力以及炉壳分带重量,确定了下面的施工程序:图〔3〕高炉炉壳施工网络图〔施工作业设计网络顺序〕高炉炉壳工程性能表序号123456789名称板厚重量高度吊装高度吊装重量(mm)(t)(m)(m)(t)6.0749.19412.79413.9315.67518.720.422.9425.94分块状态吊装次序炉底板25.5052.17第一带47.154+4〔片〕155.4873〔片〕65.4876〔片〕17.0476〔片〕39.1966〔片〕89.6616〔片〕28.9646〔片〕42.5646〔片〕48.1756〔片〕31.27234567895055.4873.12第二带50.7035.4873.66第三带第四带第五带(含托盘)第六带第七带第八带5017.0471.0397039.1961.775089.6613.0475048.9641.6965042.5642.545048.1 753.004010第九带11第十带31.272.54528.48531.08533.29536.49538.46〔片〕104030.5952.630.5155〔片〕1121.1945〔片〕1228.9816.985〔片〕135〔片〕1412第十一带3421.1942.2113第十二带3414第十三带3428.983.216.981.99815第十四带4027.2722.59341.455第十五~1650.7037.3132.945十七带44.427.2724〔片〕1537.313整体16高炉炉壳安装技术标准序号工程外壳刚板圈的最大直径与最小直径差1高炉炉壳标准≤3D/1000D炉壳直径八公司内控标准≤2.5D/1000≤15D/1000(H-h)但不大于25mm不大于30外壳刚板圈中心对炉底中心H炉壳的标高的位移h炉壳底板标高外壳刚板圈的上口水平差中心位移≤4mm≤2mm≤1/1000D≤2/1000D≤3~5mm2高炉炉底板上外表水平差最大直径与最小直径差对口错口量高炉作业设计同实际施工程序根本相同,只是局部因安装在风口带调整工期迟后,以及在托盘上安装工期提前保节点,在托盘焊接与第六带安装作了调整.三.高炉炉壳组装由于高炉炉壳是分成几片运送到现场,同时,高炉壳吊装采用主吊具100t塔吊,离高炉中心位置为25m,最大起重量达93t,因此我们采用地面扩大拼装成圈,然后整圈吊装就位.高炉炉壳有17带,除15~17带整体运到现场外,其余各带都分片运送到现场,由我们在地面平台上组装成圈,炉壳有75条立缝,焊缝长度为194.92m,对于立缝的焊接有两种方法可以进行,图〔4〕高炉炉壳施工网络图一种是手工电弧焊,一种是管极熔嘴电渣焊焊接,因本座高炉采用BB502钢板,焊接性能不稳定,因此手工焊必须进行预热和后热,同时手工焊劳动强度大,周期长,且需气刨.清根.打磨,但有焊热风炉炉壳经验,把握性大,电渣焊虽在宝钢.攀钢等单位采用过,但对于我们还是首次,电渣焊是通过控制熔渣与金属间的冶金反响来得到所要求的焊缝化学成份,因此首先它能保证机械性能,其二,电渣焊热循环过程与电弧焊不同,渣池温度一般为1100℃,大大低于电弧焊的温度,但是电焊的总热量比电弧焊大得多,因此,电渣焊加热面积大,所以电渣焊不需要预热.又因为焊缝周围金属接受大量的热,冷却较慢,所以也不需要后热,其三,焊缝质量易得到保证且成形美观,其四,焊接速度快.效率高,鉴于电渣焊对厚板焊接有上述优点,我们焊接中心室经过二年攻关,终于成功试验出用埋弧焊机改造成管极熔嘴电渣焊,这样为高炉炉壳采用电渣焊奠定的根底.高炉炉壳组装程序依照作业设计方法执行,但由于炉壳立缝采用电渣焊,使炉壳组对间隙以及检查控制手段同以往施工方法不同.3.1组对间隙不一样,高炉立缝根据电渣焊方案工艺要求,有两种形式,一种是50mm板厚以下采用I型坡口,间隙为24mm,50mm以上采用_型坡口,间隙为18mm,见以下图:50mm板厚以下立缝间隙50mm板厚以上立缝间隙但在我们实际组装期间,无法到达上述理想的组对状态,因炉壳制作几何尺寸根本定形,因此在组装中消除累积误差,必须利用炉壳立缝间隙调整到达要求,换句话说,利用金属填充量来消除误差,为便于调整,我们对金结公司预装间隙以22mm为准进行.3.2电渣焊工艺要求炉壳组对立缝上.下必须设置引.出导弧板,上.下导弧板高度为80mm,同时电渣焊机放置在炉壳上,因此它限制炉壳两带组装找正错口进行焊接,这样就提出了环缝错边控制,在这座高炉组装中我们创立了周长误差控制法〔即控制相邻两带炉壳上.下口周长〕,因为筒体形成以后,在弹性变形内,炉壳错边量就定型,只是错口位置虽随外力变化,但总体平均错边量不会改变,控制周长误差即控制错口的平均量.根据YBJ208-85标准要求,错口要求:当δ≤40mme≤0.18但不大于3mmδ>40mme≤0.18但不大于6mm折算周长允差:δ≤40mm△ma_=18.8mmδ>40mm△ma_=37.69mm炉壳找正,组装不能以上述最大值来控制,因为炉壳板厚,死点往往找正不过来,尤其是电渣焊立缝部位,因为角变形过大,往往超差,因此实际组装过程中必须进一步控制周长允差,我们制定内控标准为:周长允差平均错口δ≤40mm10mm1.6mmδ>40mm20mm3.18mm3.3炉壳组装工作调整炉壳的周长必须利用组对间隙来进行,根据实验,炉壳下口收缩一般为2~3mm,上口收缩量为6~8mm,金结公司预装间隙为22mm,因此炉壳组对间隙必须综合考虑收缩量,上.下圆周长,电渣焊最小,最大间隙,具体可用下式计算:S下=22±ΔQ+SS上=22+1/1000h+s+ΔQs电渣焊立缝间隙S电渣焊缝收缩量ΔQ炉壳本身周长误差H炉壳的斜高3.4炉壳组对时首先依照制造厂预装尺寸进行组装,检查其上.下口的圆周长,然后参照相邻带炉壳尺寸进行调整间隙,在检查炉壳时必须要将炉壳板厚不一致的过渡尺寸考虑进行,如高炉10.11带组对就出现问题,10带板厚为δ40mm,11带板厚δ34mm,制造厂在预装时就发现错口已到达3mm,我们施工班组由于忽略过渡尺寸,这段过渡段直径差6mm,同时对炉壳立缝间隙也没有认真调整,致使10~11带错口进一步扩大到6.5mm〔即11带周长大40.8mm〕,使11带炉壳同10带炉壳出现外平齐,而内缺口,幸好10带由于炉皮厚度比11带大6mm,否那么问题就大了,安装时我们〔1〕对10带过渡坡口用用长肉方式将其长平并磨光.〔2〕对内面采用焊接圆弧过渡.两个措施采取后,设计强度没有受到影响,如右图.在第13带.第14带,15~17带又出现问题,主要是制造厂将15带下口周长小了33mm,而第14带又是直线段,因此假设想从14带一带将其误差完全调整是不行的,因为14带是直线段同时又有钢砖吊挂孔,因此我们从13带开始调整,下表为3带调整前.后尺寸调整前调整后带名上口下口周长周长组对间隙上26.27.26.25.2713带31.28832.286下14带31.28431.289下26.27.27.2715~17带31.35231.35231.29631.289下24.24.24.25上24.24.24.2531.28331.880下上24.24.24.25上口下口周长周长组对间隙上25.25.25.25.25从表中13带上口,14带下口调整前,考虑收缩,焊口平均错边e=3.6~3.4mm,而14带上口,15带下口调整前,考虑收缩,焊完其错边为e=4mm,因此我们对13.14.15带间隙进行调整,通过调整131415带焊后错口都在允许范围之内.3.5高炉炉壳组装后必须控制炉的椭圆度,椭圆度找正利用5t倒链进行,找正完毕后,在立缝两侧焊上冂型卡码,卡码焊接是每米焊缝焊接一个,里外都必须焊上,防止炉壳在电渣焊过程中产生过大角变形,同时还必须在炉壳内部设置加固支撑,加固支撑设置四个吊点位置,因为在高炉炉壳吊装时,我们取消了笨重的三角吊盘,直接将钢丝绳栓在冷却壁孔的位置,假设这种吊装不采用吊盘必须对炉壳进行加固以防止吊装变形,比方在高炉12.13带因加固材料没有,就没有加固,但安装就位后,复查椭圆度误差63mm,虽然我们在炉壳内部设置4个5t倒链将椭圆纠正到20mm,但毕竟进行二次工作.下面为炉壳第12带吊装水平分力:cosа=11.2/18×2=0.311а=71.874°∴F=1/4×28.98×ctg71.874°=2.372t从计算可以看出12带沿直径方向水平分力4.744t,正是由于近5t的力将炉壳压缩成弹性变形.3.6高炉风口带〔即第四带〕同其他各带情况不同,它含有30个风口,是热风炉系统同高炉整体系统直接连通的唯一途径,送风温度1150℃~1200℃,送风速度5500m3/min,风口带边是三套煤粉喷吹系统八个入口,每个系统输入能力1吨/小时,风口带高 1.745m,风口带是整个高炉的咽喉,整个炉内冶金过程在这里剧烈进行着,在这里,炉内温度高达1350℃,鉴于风口带很重要,因此设施标准对这带提出高于其他各带的技术标准.3.7高炉风口带是由江南造船厂制作的,分六片运送出厂.风口法兰在制造厂开孔与焊壳焊好,在现场预装后切除其余量和开设坡口并进行处理,高炉风口法兰以及大套装配好是江南交货状态,这里涉及到对风口带的验收,而在YBJ208-85标准只对施工焊接风口法兰装配提出要求,对施焊后风口法兰及大套那么没有提出具体要求.这里标准有不全之处,因为风口法兰在焊接以后,以及热处理后,其法兰装配位置要发生变化,同时大套装配到法兰之上以后也存在制造误差以及大套误差,这些因素导致YBJ208-85标准中工程不完善,经几次同江南造船厂协商,风口带验收仍依照风口法兰焊接前标准对江南风口带进行验收,检查结果说明:1〕法兰倾角超差在3~+8之间,而标准允差为-2~12.2〕风口法兰L1.L2倾角过大,尤其在立缝位置,详见附下表.风口法兰水平.标高检查示意图风口法兰倨解检查示意图L1.L2对角线偏差检查示意图立缝两侧L1.L2对角线检查数据L1L2Δ666266606643664066395663966366639.56639.56645664466316631663266 276626662766296631663166336630119111313.51178.5121212L对于L1.L2以及法兰倾角的误差想通过电渣焊来调整以到达标准要求,因为风口带是双面焊接,但电渣焊焊接完毕后根本没有改变,见附下表电渣焊焊完以后立缝两侧L1.L2对角线检查数据ΔL10.59109117.54.5991111此表同上表对应观看.由于电渣焊未能使风口带误差纠正过来,因此江南利用动力头机加工法兰平面使倾角到达要求,加工主要进行外平面〔即风口大套接触面〕,对于L1.L2之差因为它是局部误差,但风口带的板厚为70mm,且局部变形大,根据以下图温度对钢材力学性能的影响曲线分析,要想纠正L1.L2对角线误差,必须将钢材加热,温度650℃以上,这时钢材强度几乎等于零,假设附加外力后,冷却即可到达矫正目的,江南造船厂正是采用上述方法并附加10t压力,以及环状加热法将的误差矫正过来,见附表〔1〕.江南造船厂在组装完毕后,交付给我们其法兰倾角以及对角线误差都已经到达要求,但这里面存在一个隐患,即法兰水平偏差以及上,下口的标高仍存在误差,当时考虑通过安装时调整.四.安装从高炉炉壳示意图中可以看出要想使炉壳各带安装到达设计标准要求,首先必须控制好炉底板安装质量,而炉底板的安装质量关键是控制炉底的变形和焊缝出现裂纹,宝钢进行炉底板焊接时出现了裂纹,而鞍钢2545m3高炉炉底板安装焊接时,底板1/3地方产生过大变形,变形量最大达50mm,炉底板变形控制不仅是保证炉壳安装质量,同时也是防止炉底板下面产生不必要的气电层,影响炉壳的寿命.4.1首先控制炉底水冷工字梁水平度,炉底是放置它的上面,见下面所示,炉底水冷工字梁由两层I20,I30工字钢,水冷等组成,底部由混凝土支座支承,为使炉底工字钢梁水平度到达水冷?全部冷却最上下差小于1/1000,我们将原来混凝支座改用座浆法施工,通过这一手段保证水平梁精度.炉底板的示意图4.2保证炉底板的水平度高炉炉底板是由制造厂制作,它分为中心板和边环板.边环板同第一带炉壳还设置劲板,中心板分成5片,板厚为25mm,边环板分成4块,板厚50mm.炉底板首先根据测量中心就位,然后对炉底板以及边环板组装状况进行初找平,找正利用5t压机进行.4.3制订合理施工焊接顺序炉底安装完毕后,首先将1~2带炉壳吊放在炉底板上,增加对底板的压力,然后依以下程序施焊.4.4炉底板采用施焊过程中的监控方法控制炉底板变形炉底焊接时,除在施焊前.后进行测定控制外,我们还增加中间监控,即在炉底板四条径向焊缝焊接1/3时,测一次变化,这时变形为2mm,另外在中心板,焊完又测定一次变形4mm,通过施焊过程控制使环缝变形控制在11mm以内.4.5炉底板径向缝焊接,角缝焊接以及环缝焊接采用电加热预热80℃~100℃,后加热250℃,径向缝焊缝采用分段退步焊〔双人〕控制焊接变形.4.5.1炉底板在安装时应注意,因炉底在焊接完毕后,产生收缩变形,因此炉底板焊接完毕后,中心将产生偏移,我们复查偏移量为2mm.中心板焊接边环板焊接中心板长缝焊接炉壳角缝焊接环缝焊接高炉炉底板示意图A-A剖面4.5.2炉底板中心板加热时,定位焊缝发生局部开裂,因为中心板加热时发生膨胀,焊肉过小造成开裂,将原样肉样加到300mm两层.4.5.3炉底板加热边环板,中心板出现翘角现象,因为开始铺设预热加热片是压在边环板同中心板接口上,这样加热时就引起中心板应力释放,从而造成中心板翘角,后用压机重新压平,并采用单边边环板加热后,现象消除.4.6炉壳安装4.6.1高炉炉壳因组装整圈,重点是控制中心,以及上.下口水平度和错边量,间隙量调整.因高炉炉壳采用了在制作单位预先开孔的新工艺,因此在炉壳安装时,除按YBJ208-85标准技术要求控制,还必须增加对炉壳相邻带冷却壁孔距的控制,这一条在标准中没有涉及到,因此我们根据冷却壁制造公差制订一个标准.炉壳冷却壁孔径为Φ80,而冷却壁螺栓直径为M48,按冷却壁孔径制作最大误差Φ13mm,这样允差80-13-48=19mm,因此炉壳相邻最大调整误差为9.5mm,而我们制订标准为7mm.4.6.2高炉炉壳吊装就位依照炉壳N.E.S.W四个方向定位.但因炉壳本身存在椭圆误差以及组装误差累积造成炉壳不可能四个方向全部对准,针对这种状态,我们考虑在W方向有两个缺口,因此以W方向为基准定位,待找正完毕后利用中心检测架检查炉壳中心对炉底板的中心的误差值.实际找正用机具方案中的卡具中心检测示意图4.6.3高炉炉壳错口找正因板厚.普通楔形卡具起不了作用,实际在错口找正利用10t压机顶压,同时对找正好的位置焊上定位挡块,高炉错口找正不能一味沿一个方向圆周进行找正,这样往往在找正最后一段时出现死点找正不过来,因此在找正错口之前,首先根据组装焊接完毕后的相邻两带上.下口的周长误差计算出平均错边量,并以这个平均错边量为基准,从两个方向同时进行找正.4.6.4炉壳的水平调整一般利用间隙垫来进行,通常接口间隙一般最大不超过8mm,假设超过这个范围,那么必须通过修整炉壳下一带的上口炉壳来保证.4.6.5高炉风口带安装由于在组装完毕后遗留了水平标高问题,而在标准中对风口法兰中心标高要求严格,因此风口带安装就位后,对风口带反复检查,从检查结果〔附表〔二〕〕中发现风口法兰中心标高+19~+32,同时在7.8点间隙值达11~12mm,26.27间隙值达12~15mm,因此对风口带必须进行修整,修整分二次进行,〔1〕先用手工切割水平,切割量为6mm,待风口法兰到达水平后,进行第二次修整,第二次用全位置切割机均匀切割12mm,风口法兰经过二次切割后,风口中心的标高误差为0~+11mm,因底板边环板的标高误差为4mm,二条焊缝收缩量5mm,同时受冷却壁孔限制,因此风口中心的标高误差根本到达标准要求,但风口中心的水平仍超差,这个误差消除只有通过风口大套调整来保证.4.6.6高炉炉壳从第六带以后就放置在托盘上,托盘结构形式如以下图,托盘制造厂分三大片出厂,为加快施工进度,减少高空作业,我们首先将6块预先焊在第5带炉壳上,其余34块劲板分别在地面安置托盘上,并先焊100/400两段,并同托盘一起吊放到预先安装两块劲板上,衬盘就位后对托盘上平面进行水平测量,结果托盘外面偏低,然后用5t倒链将托盘调整到6mm之内,水平找正完毕后依照以下程序焊接.托盘施焊程序上面焊缝焊接完毕后,再进行中心线修正,即将根底测量中心投放到托盘上进行修正复测,第六带炉壳安装就依照修正中心进行安装,同时托盘由于水平控制在6mm以内,因此在第六带上口水平度在托盘之上加设间隙垫修整.4.6.7炉壳安装第十三带以后,由于标高误差的累积,13带上口标高为+20~+25mm,平均标高高±23mm,考虑14~17带炉壳安装环向缝焊接收缩量12mm,还高+11mm,假设不处理,继续累积就可能造成炉顶溜槽门,以及下法兰的标高超差,而在炉壳第十四带由于炉喉钢砖孔在工厂预先开好,其顶部的余量已经定形,不可能切割量大,应在第十四带下口开设坡口保证,炉壳为14带钢砖吊挂螺栓孔尺寸到底部尺寸符合设计尺寸,又因13带上口周长比14带下口大,假设切割13带上口以后,错口误差将进一步增大,而13带下口直径比12带上口直径大,切割十二带上口以后,错口误差减小,因此我们对十二带用手工火焰切割10mm,使整体标高到达要求.4.6.8高炉炉壳吊装全部采用100t塔吊进行吊装,100t塔吊的回转半径为23m,最大起重量93,1~17带炉壳每整圈吊装都在允许载荷内,具体见表〔一〕炉壳性能表.4.6.9高炉炉壳是高空作业,我们采用里外挂三角挂架进行安装.焊接.4.6.10高炉炉壳安装到14带以后,我们要准确地确定炉壳下法兰的标高以及在17带溜槽门开孔位置,我们一方面对15~17带的尺寸进行检查,另一方面,我们在15~17带上面进行实测实量,确定14带的100mm余量切除,进行15~17带两次吊装确定14带上口进行切割的全部余量.五.炉壳焊接高炉炉壳立缝采用管极熔嘴电渣焊,环缝采用手工电弧焊进行焊接.5.1立缝渣焊5.1.1高炉立缝电渣焊机我们采用MZ-1-1000自动埋弧焊机改造成的,水冷结晶器是利用紫铜板和钢板,冷却管自制而成,渣池温度利用焊丝进行人工鉴检,电渣焊对于50mm钢板采用一次成型,对于50mm以上钢板〔如风口带70mm钢板〕采用两面成型,当时因第四带外面坡口大,因此我们首先进行外侧焊接,同时将紫钢管贴在内侧,然后在内侧用气刨刨出U形槽,增大管焊条应有空间,然后进行焊接.5.1.2电渣焊主要参数工程焊接电流焊接电压渣池深度焊接速度出水温度数值。